音速,这个看似简单的物理概念,其实在人类历史的长河中,经历了从无知到认知的过程。最早的时候,人们对于声音的传播速度几乎是一无所知。古希腊的哲学家们曾讨论过声音的本质,但他们的讨论更多集中在声音的产生和感知上,而非其传播速度。亚里士多德曾提到,声音是通过空气传播的,但他并没有进一步探讨声音传播的速度问题。

音速每秒多少米 1马赫是音速的几倍?

到了17世纪,随着科学革命的到来,人们对自然现象的理解逐渐深入。1635年,法国数学家马林·梅森(Marin Mersenne)首次尝试测量音速。他利用枪声作为声源,通过计算枪声在空气中传播的时间差来估算音速。虽然他的测量结果并不精确,但这是人类首次有意识地尝试测量音速的记录。

有人提到,18世纪的英国科学家牛顿也对音速进行了研究。牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中提出了一个理论模型,试图通过空气的弹性来解释音速的传播。他推导出了一个公式,认为音速与空气的密度和弹性有关。牛顿的公式在当时并没有得到实验验证,因为测量技术的限制使得精确测量音速变得十分困难。

进入19世纪,随着实验技术的进步,科学家们终于能够更准确地测量音速了。1822年,法国物理学家皮埃尔·拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)对牛顿的理论进行了修正,提出了一个新的公式。这个公式考虑了空气的热力学性质,使得计算结果更加接近实际观测值。拉普拉斯的修正标志着人类对音速的理解进入了一个新的阶段。

据一些记载,19世纪末到20世纪初是音速研究的一个重要时期。当时的一些科学家开始利用更先进的仪器来测量音速。例如,有人提到德国物理学家奥古斯特·克拉德尼(August Kundt)利用他发明的克拉德尼管来研究声波在不同介质中的传播速度。这些实验不仅验证了之前的理论模型,还为后来的声学研究奠定了基础。

到了20世纪中期,随着航空技术的发展,音速的概念变得更加重要。超音速飞行成为了科学家和工程师们追求的目标之一。1947年10月14日,美国飞行员查克·耶格尔(Chuck Yeager)驾驶X-1飞机首次突破了音障(即超音速飞行)。这一事件不仅标志着航空技术的重大突破,也让人们对音速有了更直观的认识——原来声音的速度是可以被超越的!

如今,我们已经知道在标准大气压下(即海平面温度为15摄氏度时)的声音速度约为每秒343米左右(约等于每小时1235公里)——这是一个经过多次实验验证的结果。然而有趣的是:虽然这个数值看似简单明了;但在历史上;人们为了弄清楚它究竟是多少;却花费了几百年的时间……